Go 语言函数式编程系列教程(四) —— 数据类型篇:整型及运算符

整型

整型是所有编程语言里最基础的数据类型,Go 语言默认支持如下这些整型类型:

类型 长度(单位:字节) 说明 值范围 默认值
int8 1 带符号8位整型 -128~127 0
uint8 1 无符号8位整型,与 byte 类型等价 0~255 0
int16 2 带符号16位整型 -32768~32767 0
uint16 2 无符号16位整型 0~65535 0
int32 4 带符号32位整型,与 rune 类型等价 -2147483648~2147483647 0
uint32 4 无符号32位整型 0~4294967295 0
int64 8 带符号64位整型 -9223372036854775808~9223372036854775807 0
uint64 8 无符号64位整型 0~18446744073709551615 0
int 32位或64位 与具体平台相关 与具体平台相关 0
uint 32位或64位 与具体平台相关 与具体平台相关 0
uintptr 与对应指针相同 无符号整型,足以存储指针值的未解释位 32位平台下为4字节,64位平台下为8字节 0

在 PHP 中,默认只有 int 这一种带符号的整数类型,其长度与平台相关,在 32 位平台下其最大值为 20 亿左右(等同于 Go 语言中的 int32),64 位平台下的最大值通常是大约 9E18(等同于 Go 语言中的 int64),并且 PHP 中的整型不支持无符号类型,你可以通过 PHP_INT_MAX 常量在 PHP 中获取当前平台的最大整型值。

相比较之下,Go 支持的整型类型要丰富的多,你可以根据需要设置合适的整型类型,以节省内存空间,此外 intint32 在 Go 语言里被认为是两种不同的类型(同理,intint64 也是不同的类型),编译器也不会帮你自动做类型转换,比如以下的例子会有编译错误:

var int_value_1 int8
int_value_2 := 8   // int_value_2 将会被自动推导为 int 类型 
int_value_1 = int_value_2  // 编译错误

注:作为弱类型的 PHP 语言,没有类似编译问题,因为变量类型都是在运行时动态决定的,在编译期根本没有类型之分。

编译错误类似于:

 cannot use int_value_2 (type int) as type int8 in assignment

使用强制类型转换可以解决这个编译错误:

int_value_1 = int8(int_value_2)) // 编译通过

注:关于类型转换我们在后面介绍完所有数据类型后会单独介绍。

我们还可以通过 int_value := uint8(int_value_2) 这种方式同时完成类型转化和赋值操作。

此外,可以通过增加前缀 0 来表示八进制数(如:077),增加前缀 0x 来表示十六进制数(如:0xFF),以及使用 E 来表示 10 的连乘(如:1E3 = 1000)。

运算符

算术运算符

和 PHP 类似,Go 语言支持所有常规的整数四则运算:+-*/%(取余运算只能用于整数),不过由于强类型的关系,在 Go 语言中,不同类型的整型值不能直接进行算术运算,比如下面这样计算就会报编译错误:

int_value_3 := int_value_1 + int_value_2

编译错误信息如下:

invalid operation: int_value_1 + int_value_2 (mismatched types int8 and int)

类型转化之后就好了:

int_value_3 := int_value_1 + int8(int_value_2)

在 Go 语言中,支持类似 PHP 或其他语言中的自增/自减运算符,即 ++/--,但是只能作为语句,不能作为表达式,且只能用作后缀,不能放到变量前面:

int_value_1++  // 有效,int_value_1 的值变成 9
int_value_1 = int_value_1++ // 无效,编译报错
--int_value_1  // 无效,编译报错

也支持 +=-=*=/=%= 这种快捷写法:

int_value_1 += int_value_1 // 18
int_value_1 -= int_value_1 // 0
int_value_1 *= int_value_1 // 81
int_value_1 /= int_value_1 // 1
int_value_1 %= int_value_1 // 0

比较运算符

和 PHP 类似,Go 语言支持以下几种常见的比较运算符: ><==>=<=!=,比较运算符运行的结果是布尔值。

上篇教程介绍的一样,不同类型的值不能放在一起比较,否则会报编译错处:

if int_value_1 == int_value_2 {
    fmt.Println("int_value_1 和 int_value_2 相等")
}

相同类型的值才可以:

if int_value_1 < int_value_3 {
    fmt.Println("int_value_1 比 int_value_3 小")
}

由此可见,所有比较运算符在比较的时候都会考虑进数据类型的因素,所以不需要类似 PHP 中 ===!== 这种严格比较运算符。

不过,各种类型的整型变量都可以直接与字面常量进行比较,比如:

if int_value_1 == 8 {
    fmt.Println("int_value_1 = 8")
}

位运算符

位运算符以二进制的方式对数值进行运算(效率更高),和 PHP 类似,Go 语言支持以下这几种位运算符:

运算符 含义 结果
x & y 按位与 把 x 和 y 都为 1 的位设为 1
x | y 按位或 把 x 或 y 为 1 的位设为 1
x ^ y 按位异或 把 x 和 y 一个为 1 一个为 0 的位设为 1
^x 按位取反 把 x 中为 0 的位设为 1,为 1 的位设为 0,PHP 中对应的位运算符是 ~,与 C 语言一致
x << y 左移 把 x 中的位向左移动 y 次,每次移动相当于乘以 2
x >> y 右移 把 x 中的位向右移动 y 次,每次移动相当于除以 2

我们可以做一些简单的测试:

var int_value_bit uint8
int_value_bit = 255
int_value_bit = ^int_value_bit
fmt.Println(int_value_bit)  // 0
int_value_bit = 1
int_value_bit = int_value_bit << 3
fmt.Println(int_value_bit)  // 8

逻辑运算符

与 PHP 类似,Go 语言也支持以下逻辑运算符:

运算符 含义 结果
x && y 逻辑与运算符(AND) 如果 x 和 y 都是 true,则结果为 true,否则结果为 false
x || y 逻辑或运算符(OR) 如果 x 或 y 是 true,则结果为 true,否则结果为 false
!x 逻辑非运算符(NOT) 如果 x 为 true,则结果为 false,否则结果为 true

逻辑运算符计算的结果也是布尔值,通常我们可以组合使用逻辑运算符和比较运算符:

if int_value_1 < int_value_3 && int_value_1 == 8 {
    fmt.Println("条件为真")
}

具体使用方式和 PHP 并没有什么区别,这里不再重复演示了。

运算符优先级

上面介绍的 Go 语言运算符优先级如下所示(由上到下表示优先级从高到低,或者数字越大,优先级越高):

6      ^(按位取反) !
5      *  /  %  <<  >>  &  &^
4      +  -  |  ^(按位异或)
3      ==  !=  <  <=  >  >=
2      &&
1      ||

注:++-- 只能出现在语句中,不能用于表达式,故不参与优先级判断。